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- EMDB-36948: Human gamma-secretase in complex with a substrate mimetic -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36948
タイトルHuman gamma-secretase in complex with a substrate mimetic
マップデータ
試料
  • 複合体: Human gamma-secretase
    • タンパク質・ペプチド: Nicastrin
    • タンパク質・ペプチド: Presenilin-1
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-secretase subunit APH-1A
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-secretase subunit PEN-2
  • タンパク質・ペプチド: ZQN-GLY-AIB-VAL-VAL-ILE-AIB-PHE-VAL-AIB-GLY-GLY-GLY-VAL-JUU-LEU-VAL-NH2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROL
キーワードComplex / protease / substrate mimetic / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Cajal-Retzius cell differentiation / positive regulation of L-glutamate import across plasma membrane / amyloid precursor protein biosynthetic process / negative regulation of core promoter binding / positive regulation of endopeptidase activity / gamma-secretase complex / aspartic endopeptidase activity, intramembrane cleaving / short-term synaptic potentiation / positive regulation of amyloid precursor protein biosynthetic process / Noncanonical activation of NOTCH3 ...Cajal-Retzius cell differentiation / positive regulation of L-glutamate import across plasma membrane / amyloid precursor protein biosynthetic process / negative regulation of core promoter binding / positive regulation of endopeptidase activity / gamma-secretase complex / aspartic endopeptidase activity, intramembrane cleaving / short-term synaptic potentiation / positive regulation of amyloid precursor protein biosynthetic process / Noncanonical activation of NOTCH3 / protein catabolic process at postsynapse / TGFBR3 PTM regulation / sequestering of calcium ion / Notch receptor processing / synaptic vesicle targeting / negative regulation of axonogenesis / positive regulation of coagulation / central nervous system myelination / membrane protein intracellular domain proteolysis / growth factor receptor binding / T cell activation involved in immune response / skin morphogenesis / choline transport / NOTCH4 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / dorsal/ventral neural tube patterning / neural retina development / regulation of resting membrane potential / L-glutamate import across plasma membrane / regulation of phosphorylation / Regulated proteolysis of p75NTR / myeloid dendritic cell differentiation / metanephros development / locomotion / brain morphogenesis / endoplasmic reticulum calcium ion homeostasis / amyloid precursor protein metabolic process / regulation of synaptic vesicle cycle / regulation of long-term synaptic potentiation / astrocyte activation involved in immune response / embryonic limb morphogenesis / smooth endoplasmic reticulum calcium ion homeostasis / cell fate specification / regulation of canonical Wnt signaling pathway / regulation of postsynapse organization / myeloid cell homeostasis / aggresome / azurophil granule membrane / skeletal system morphogenesis / G protein-coupled dopamine receptor signaling pathway / glutamate receptor signaling pathway / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; アスパラギン酸プロテアーゼ / Golgi cisterna membrane / ciliary rootlet / positive regulation of amyloid fibril formation / protein glycosylation / regulation of neuron projection development / positive regulation of receptor recycling / blood vessel development / mitochondrial transport / amyloid-beta formation / heart looping / amyloid precursor protein catabolic process / positive regulation of dendritic spine development / nuclear outer membrane / adult behavior / cerebral cortex cell migration / membrane protein ectodomain proteolysis / negative regulation of apoptotic signaling pathway / autophagosome assembly / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / negative regulation of ubiquitin-dependent protein catabolic process / endopeptidase activator activity / neuron development / somitogenesis / T cell proliferation / smooth endoplasmic reticulum / hematopoietic progenitor cell differentiation / Nuclear signaling by ERBB4 / calcium ion homeostasis / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / rough endoplasmic reticulum / Notch signaling pathway / Degradation of the extracellular matrix / neuron projection maintenance / NOTCH2 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / cellular response to calcium ion / NRIF signals cell death from the nucleus / Activated NOTCH1 Transmits Signal to the Nucleus / cerebellum development / thymus development / positive regulation of glycolytic process / dendritic shaft / epithelial cell proliferation / post-embryonic development / PDZ domain binding / astrocyte activation / NOTCH3 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / apoptotic signaling pathway / synapse organization / sarcolemma
類似検索 - 分子機能
Peptidase A22A, presenilin 1 / Gamma-secretase subunit Aph-1 / Gamma-secretase aspartyl protease complex, presenilin enhancer-2 subunit / Aph-1 protein / Presenilin enhancer-2 subunit of gamma secretase / Peptidase A22A, presenilin / Presenilin, C-terminal / Presenilin / Nicastrin / Nicastrin, small lobe ...Peptidase A22A, presenilin 1 / Gamma-secretase subunit Aph-1 / Gamma-secretase aspartyl protease complex, presenilin enhancer-2 subunit / Aph-1 protein / Presenilin enhancer-2 subunit of gamma secretase / Peptidase A22A, presenilin / Presenilin, C-terminal / Presenilin / Nicastrin / Nicastrin, small lobe / Nicastrin large lobe / Nicastrin small lobe / Presenilin/signal peptide peptidase / Presenilin, signal peptide peptidase, family
類似検索 - ドメイン・相同性
Presenilin-1 / Nicastrin / Gamma-secretase subunit APH-1A / Gamma-secretase subunit PEN-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Shi YG / Zhou R / Wolfe MS
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81920108015 中国
引用ジャーナル: Cell Rep / 年: 2024
タイトル: Familial Alzheimer mutations stabilize synaptotoxic γ-secretase-substrate complexes.
著者: Sujan Devkota / Rui Zhou / Vaishnavi Nagarajan / Masato Maesako / Hung Do / Arshad Noorani / Caitlin Overmeyer / Sanjay Bhattarai / Justin T Douglas / Anita Saraf / Yinglong Miao / Brian D ...著者: Sujan Devkota / Rui Zhou / Vaishnavi Nagarajan / Masato Maesako / Hung Do / Arshad Noorani / Caitlin Overmeyer / Sanjay Bhattarai / Justin T Douglas / Anita Saraf / Yinglong Miao / Brian D Ackley / Yigong Shi / Michael S Wolfe /
要旨: Mutations that cause familial Alzheimer's disease (FAD) are found in amyloid precursor protein (APP) and presenilin, the catalytic component of γ-secretase, that together produce amyloid β-peptide ...Mutations that cause familial Alzheimer's disease (FAD) are found in amyloid precursor protein (APP) and presenilin, the catalytic component of γ-secretase, that together produce amyloid β-peptide (Aβ). Nevertheless, whether Aβ is the primary disease driver remains controversial. We report here that FAD mutations disrupt initial proteolytic events in the multistep processing of APP substrate C99 by γ-secretase. Cryoelectron microscopy reveals that a substrate mimetic traps γ-secretase during the transition state, and this structure aligns with activated enzyme-substrate complex captured by molecular dynamics simulations. In silico simulations and in cellulo fluorescence microscopy support stabilization of enzyme-substrate complexes by FAD mutations. Neuronal expression of C99 and/or presenilin-1 in Caenorhabditis elegans leads to synaptic loss only with FAD-mutant transgenes. Designed mutations that stabilize the enzyme-substrate complex and block Aβ production likewise led to synaptic loss. Collectively, these findings implicate the stalled process-not the products-of γ-secretase cleavage of substrates in FAD pathogenesis.
履歴
登録2023年7月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月31日-
マップ公開2024年1月31日-
更新2025年7月16日-
現状2025年7月16日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_36948.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_36948.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.08 Å/pix.
x 320 pix.
= 346.4 Å		1.08 Å/pix.
x 320 pix.
= 346.4 Å		1.08 Å/pix.
x 320 pix.
= 346.4 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.0825 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.0128
最小 - 最大-0.019394487 - 0.065142624
平均 (標準偏差)0.00016921095 (±0.0016169433)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 346.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_36948_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_36948_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_36948_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Human gamma-secretase

全体名称: Human gamma-secretase
要素
  • 複合体: Human gamma-secretase
    • タンパク質・ペプチド: Nicastrin
    • タンパク質・ペプチド: Presenilin-1
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-secretase subunit APH-1A
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-secretase subunit PEN-2
  • タンパク質・ペプチド: ZQN-GLY-AIB-VAL-VAL-ILE-AIB-PHE-VAL-AIB-GLY-GLY-GLY-VAL-JUU-LEU-VAL-NH2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROL

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超分子 #1: Human gamma-secretase

超分子名称: Human gamma-secretase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Nicastrin

分子名称: Nicastrin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 78.48357 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MATAGGGSGA DPGSRGLLRL LSFCVLLAGL CRGNSVERKI YIPLNKTAPC VRLLNATHQI GCQSSISGDT GVIHVVEKEE DLQWVLTDG PNPPYMVLLE SKHFTRDLME KLKGRTSRIA GLAVSLTKPS PASGFSPSVQ CPNDGFGVYS NSYGPEFAHC R EIQWNSLG ...文字列:
MATAGGGSGA DPGSRGLLRL LSFCVLLAGL CRGNSVERKI YIPLNKTAPC VRLLNATHQI GCQSSISGDT GVIHVVEKEE DLQWVLTDG PNPPYMVLLE SKHFTRDLME KLKGRTSRIA GLAVSLTKPS PASGFSPSVQ CPNDGFGVYS NSYGPEFAHC R EIQWNSLG NGLAYEDFSF PIFLLEDENE TKVIKQCYQD HNLSQNGSAP TFPLCAMQLF SHMHAVISTA TCMRRSSIQS TF SINPEIV CDPLSDYNVW SMLKPINTTG TLKPDDRVVV AATRLDSRSF FWNVAPGAES AVASFVTQLA AAEALQKAPD VTT LPRNVM FVFFQGETFD YIGSSRMVYD MEKGKFPVQL ENVDSFVELG QVALRTSLEL WMHTDPVSQK NESVRNQVED LLAT LEKSG AGVPAVILRR PNQSQPLPPS SLQRFLRARN ISGVVLADHS GAFHNKYYQS IYDTAENINV SYPEWLSPEE DLNFV TDTA KALADVATVL GRALYELAGG TNFSDTVQAD PQTVTRLLYG FLIKANNSWF QSILRQDLRS YLGDGPLQHY IAVSSP TNT TYVVQYALAN LTGTVVNLTR EQCQDPSKVP SENKDLYEYS WVQGPLHSNE TDRLPRCVRS TARLARALSP AFELSQW SS TEYSTWTESR WKDIRARIFL IASKELELIT LTVGFGILIF SLIVTYCINA KADVLFIAPR EPGAVSY

UniProtKB: Nicastrin

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分子 #2: Presenilin-1

分子名称: Presenilin-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; アスパラギン酸プロテアーゼ
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 52.713535 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MTELPAPLSY FQNAQMSEDN HLSNTVRSQN DNRERQEHND RRSLGHPEPL SNGRPQGNSR QVVEQDEEED EELTLKYGAK HVIMLFVPV TLCMVVVVAT IKSVSFYTRK DGQLIYTPFT EDTETVGQRA LHSILNAAIM ISVIVVMTIL LVVLYKYRCY K VIHAWLII ...文字列:
MTELPAPLSY FQNAQMSEDN HLSNTVRSQN DNRERQEHND RRSLGHPEPL SNGRPQGNSR QVVEQDEEED EELTLKYGAK HVIMLFVPV TLCMVVVVAT IKSVSFYTRK DGQLIYTPFT EDTETVGQRA LHSILNAAIM ISVIVVMTIL LVVLYKYRCY K VIHAWLII SSLLLLFFFS FIYLGEVFKT YNVAVDYITV ALLIWNFGVV GMISIHWKGP LRLQQAYLIM ISALMALVFI KY LPEWTAW LILAVISVYD LVAVLCPKGP LRMLVETAQE RNETLFPALI YSSTMVWLVN MAEGDPEAQR RVSKNSKYNA EST ERESQD TVAENDDGGF SEEWEAQRDS HLGPHRSTPE SRAAVQELSS SILAGEDPEE RGVKLGLGDF IFYSVLVGKA SATA SGDWN TTIACFVAIL IGLCLTLLLL AIFKKALPAL PISITFGLVF YFATDYLVQP FMDQLAFHQF YI

UniProtKB: Presenilin-1

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分子 #3: Gamma-secretase subunit APH-1A

分子名称: Gamma-secretase subunit APH-1A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 29.017943 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGAAVFFGCT FVAFGPAFAL FLITVAGDPL RVIILVAGAF FWLVSLLLAS VVWFILVHVT DRSDARLQYG LLIFGAAVSV LLQEVFRFA YYKLLKKADE GLASLSEDGR SPISIRQMAY VSGLSFGIIS GVFSVINILA DALGPGVVGI HGDSPYYFLT S AFLTAAII ...文字列:
MGAAVFFGCT FVAFGPAFAL FLITVAGDPL RVIILVAGAF FWLVSLLLAS VVWFILVHVT DRSDARLQYG LLIFGAAVSV LLQEVFRFA YYKLLKKADE GLASLSEDGR SPISIRQMAY VSGLSFGIIS GVFSVINILA DALGPGVVGI HGDSPYYFLT S AFLTAAII LLHTFWGVVF FDACERRRYW ALGLVVGSHL LTSGLTFLNP WYEASLLPIY AVTVSMGLWA FITAGGSLRS IQ RSLLCRR QEDSRVMVYS ALRIPPED

UniProtKB: Gamma-secretase subunit APH-1A

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分子 #4: Gamma-secretase subunit PEN-2

分子名称: Gamma-secretase subunit PEN-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 12.038029 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
MNLERVSNEE KLNLCRKYYL GGFAFLPFLW LVNIFWFFRE AFLVPAYTEQ SQIKGYVWRS AVGFLFWVIV LTSWITIFQI YRPRWGALG DYLSFTIPLG TP

UniProtKB: Gamma-secretase subunit PEN-2

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分子 #5: ZQN-GLY-AIB-VAL-VAL-ILE-AIB-PHE-VAL-AIB-GLY-GLY-GLY-VAL-JUU-LEU-V...

分子名称: ZQN-GLY-AIB-VAL-VAL-ILE-AIB-PHE-VAL-AIB-GLY-GLY-GLY-VAL-JUU-LEU-VAL-NH2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 1.864298 KDa
配列文字列:
(ZQN)G(AIB)VVI(AIB)FV(AIB) GGGV(JUU)LV(NH2)

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分子 #8: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 6 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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分子 #9: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: PC1
分子量理論値: 790.145 Da
Chemical component information

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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分子 #10: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 3 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6iyc

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 349532
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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